高考物理大沖刺 備考“最后30天”專題七 電磁感應(yīng)與電路(2021年最新整理)

1、2017年高考物理大沖刺 備考“最后30天”專題七 電磁感應(yīng)與電路2017年高考物理大沖刺 備考“最后30天”專題七 電磁感應(yīng)與電路 編輯整理：尊敬的讀者朋友們：這里是精品文檔編輯中心，本文檔內(nèi)容是由我和我的同事精心編輯整理后發(fā)布的，發(fā)布之前我們對文中內(nèi)容進行仔細(xì)校對，但是難免會有疏漏的地方，但是任然希望（2017年高考物理大沖刺 備考“最后30天”專題七 電磁感應(yīng)與電路）的內(nèi)容能夠給您的工作和學(xué)習(xí)帶來便利。同時也真誠的希望收到您的建議和反饋，這將是我們進步的源泉，前進的動力。本文可編輯可修改，如果覺得對您有幫助請收藏以便隨時查閱，最后祝您生活愉快 業(yè)績進步，以下為2017年高考物理大沖刺 備

2、考“最后30天”專題七 電磁感應(yīng)與電路的全部內(nèi)容。11專題七 電磁感應(yīng)與電路考點一 電磁感應(yīng)切割類問題例 題(1)如圖所示,在磁感應(yīng)強度為b、方向垂直紙面向里的勻強磁場中，金屬桿mn在平行金屬導(dǎo)軌上以速度v向右勻速滑動，mn中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為el，若磁感應(yīng)強度增為2b,其他條件不變，mn中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢變?yōu)閑2.則通過電阻r的電流方向及e1與e2之比el:e2分別為（ )a.ca，2:1 b。ac,2：1 c。ac，1:2 d.ca，1:2【命題意圖】本題考查電磁感應(yīng)切割類問題，涉及電磁感應(yīng)定律，右手定則等知識。【解析】根據(jù)電磁感應(yīng)定律，其他條件不變所以電動勢變?yōu)樵瓉淼?倍,根據(jù)右手定則可

3、知電流方向應(yīng)該為n到m即通過電阻r的電流方向為a到c.【答案】c【解題技巧】利用右手定制判定通過導(dǎo)體棒中電流的方向,由電磁感應(yīng)定律計算導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。(2）如圖所示，一端接有定值電阻的平行金屬軌道固定在水平面內(nèi)，通有恒定電流的長直絕緣導(dǎo)線垂直并緊靠軌道固定,導(dǎo)體棒與軌道垂直且接觸良好。在向右勻速通過兩區(qū)的過程中，導(dǎo)體棒所受安培力分別用fm、fn表示.不計軌道電阻。以下敘述正確的是（ )a。fm向右 b。fn向左c.fm逐漸增大 d。 fn逐漸減小【命題意圖】本題考查楞次定律、安培力?！窘馕觥扛鶕?jù)楞次定律（來拒去留)，導(dǎo)體棒在m區(qū)和n區(qū)受安培力的方向都向左,b正確,a錯誤；根據(jù)

4、法拉第電磁感應(yīng)定律，可知導(dǎo)體棒所受安培力大小，由于距離導(dǎo)線越近,磁場的磁感強度b越大,在m區(qū)導(dǎo)體棒向右運動過程中，磁感強度逐漸增大,安培力fm逐漸增大,在n區(qū)磁感強度逐漸減小,導(dǎo)至安培力也逐漸減小，cd正確.【答案】bcd【解題技巧】導(dǎo)體棒在非勻強磁場中做切割磁感線運動，根據(jù)楞次定律判定導(dǎo)體棒中電流的方向，由安培力公式和左手定則判定導(dǎo)體棒受到的安培力的大小與方向?？键c二 電磁感應(yīng)中的圖像問題例 題如圖(a）兩相距l(xiāng)=0.5 m的平行金屬導(dǎo)軌固定于水平面上，導(dǎo)軌左端與阻值r=2 的電阻連接,導(dǎo)軌間虛線右側(cè)存在垂直導(dǎo)軌平面的勻強磁場，質(zhì)量m=0.2 kg的金屬桿垂直于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌與

5、金屬桿的電阻可忽略，桿在水平向右的恒定拉力作用下由靜止開始運動，并始終與導(dǎo)軌垂直，其v-t圖象如圖(b）所示，在15 s時撤去拉力，同時使磁場隨時間變化,從而保持桿中電流為0，求：（1）金屬桿所受拉力的大小為f；（2)015 s勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為；(3)1520 s內(nèi)磁感應(yīng)強度隨時間的變化規(guī)律?！久}意圖】本題考查電磁感應(yīng)在動力學(xué)中的應(yīng)用，涉及牛頓第二定律,導(dǎo)體棒切割磁感線規(guī)律?！窘馕觥?(1）由v-t關(guān)系圖可知在010 s時間段金屬桿尚未進入磁場,因此f-mg=ma1由題圖(b)可知a1=0。4 m/s2同理可知在1520 s時間段金屬桿僅有摩擦力作用下運動mg=ma2由題圖（b)可

6、知a2=0。8 m/s2解得：f=0。24 n。（2)在1015 s時間段金屬桿在磁場中做勻速運動,因此有:以f=0.24 n，mg=0。16 n代入解得：b0=0.4 t。（3）由題意可知在1520 s時間段通過回路的磁通量不變，設(shè)桿在1520 s內(nèi)運動距離為d,15 s后運動的距離為x，b（t)l（d+x)=b0ld，其中d=20 mx=4（t-15） -0。4（t15）2由此可得?！窘忸}技巧】由v-t圖像結(jié)合動力學(xué)規(guī)律計算金屬桿的受力，當(dāng)金屬桿勻速運動時，受力平衡，根據(jù)物體的平衡條件計算磁感應(yīng)強度的大小。考點三 法拉第電磁感應(yīng)定律的綜合應(yīng)用例 題如圖（a)所示，平行長直金屬導(dǎo)軌水平放置，

7、間距l(xiāng)=0.4 m，導(dǎo)軌右端接有阻值r=1 的電阻，導(dǎo)體棒垂直放置在導(dǎo)軌上，且接觸良好，導(dǎo)體棒及導(dǎo)軌的電阻均不計，導(dǎo)軌間正方形區(qū)域abcd內(nèi)有方向豎直向下的勻強磁場，bd連線與導(dǎo)軌垂直，長度也為l，從0時刻開始,磁感應(yīng)強度b的大小隨時間t變化,規(guī)律如圖(b）所示；同一時刻,棒從導(dǎo)軌左端開始向右勻速運動，1 s后剛好進入磁場,若使棒在導(dǎo)軌上始終以速度v=1 m/s做直線運動，求：(1）棒進入磁場前,回路中的電動勢e；（2)棒在運動過程中受到的最大安培力f，以及棒通過三角形abd區(qū)域時電流i與時間t的關(guān)系式?！久}意圖】本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律的理解與應(yīng)用、電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用?！窘馕觥浚?）在棒

8、進入磁場前，由于正方形區(qū)域abcd內(nèi)磁場磁感應(yīng)強度b的變化，使回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，在棒進入磁場前回路中的電動勢為e=0。04 v。(2）當(dāng)棒進入磁場時，磁場磁感應(yīng)強度b=0。5 t恒定不變,此時由于導(dǎo)體棒做切割磁感線運動，使回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知,回路中的電動勢為：e=blv，當(dāng)棒與bd重合時，切割有效長度l=l，達(dá)到最大，即感應(yīng)電動勢也達(dá)到最大em=blv=0。2 ve=0.04 v。根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,回路中的感應(yīng)電流最大為:im=0.2 a根據(jù)安培力大小計算公式可知，棒在運動過程中受到的最大安培力為：fm=

9、imlb=0。04 n在棒通過三角形abd區(qū)域時，切割有效長度l=2v(t1）（其中，1 st+1 s)綜合上述分析可知，回路中的感應(yīng)電流為：i=(其中，1 st+1 s）即：i=t1（其中,1 st1.2 s).【解題技巧】本題同時考查感生電動勢與動生電動勢,在不同的過程運用不同的公式進行計算。安培力、感應(yīng)電流和感應(yīng)電動勢，確定臨界范圍。 規(guī)范訓(xùn)練1(2017上海奉賢區(qū)調(diào)研）如圖,在豎直向下的y軸兩側(cè)分布有垂直紙面向外和向里的磁場，磁感應(yīng)強度均隨位置坐標(biāo)按b=b0+ky（k為正常數(shù)）的規(guī)律變化。兩個完全相同的正方形線框甲和乙的上邊均與y軸垂直,甲的初始位置高于乙的初始位置,兩線框平面均與磁場

10、垂直?，F(xiàn)同時分別給兩個線框一個豎直向下的初速度vl和v2,設(shè)磁場的范圍足夠大，當(dāng)線框完全在磁場中運動時，正確的是 （ )a.運動中兩線框所受磁場的作用力方向一定相同b.若v1=v2，則開始時甲所受磁場力小于乙所受磁場力c.若v1v2，則開始時甲的感應(yīng)電流一定大于乙的感應(yīng)電流d。若v1v2，則最終穩(wěn)定狀態(tài)時甲的速度可能大于乙的速度【答案】ac【考點】電磁感應(yīng)定律、安培力、物體的平衡【解析】根據(jù)楞次定律,甲線框中產(chǎn)生順時針方向的電流，乙線框中產(chǎn)生逆時針方向的電流,因為線框下邊產(chǎn)生的磁場比上邊的磁場強，下邊所受的安培力大于上邊所受的安培力，則安培力的方向與下邊所受的安培力方向相同,根據(jù)左手定則，甲線

11、框所受的安培力方向向上，乙線框所受的安培力方向向上,故a正確.線框產(chǎn)生的電動勢e=b2lv-b1lv=kl2v，與速度有關(guān);若v1=v2,兩線框產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小相等,線框所受的安培力f=b2ilb1il=kil2，知兩線框所受的安培力相等，則開始時甲所受磁場力等于乙所受磁場力，選項b錯誤.若v1v2，則開始時甲的感應(yīng)電流一定大于乙的感應(yīng)電流,選項c正確。 線框達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時，重力與安培力平衡，有：mg=kil2，又,所以,，知穩(wěn)定時,兩線框的速度相等,故d錯誤。2（2017大連八中月考)為判斷線圈繞向，可將靈敏電流計g與線圈l連接，如圖所示。已知線圈由a端開始繞至b端;當(dāng)電流從電流計g左端流

12、入時,指針向左偏轉(zhuǎn)。(1）將磁鐵n極向下從線圈上方豎直插入l時，發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn).俯視線圈，其繞向為_(填“順時針”或“逆時針)。（2）當(dāng)條形磁鐵從圖中虛線位置向右遠(yuǎn)離l時,指針向右偏轉(zhuǎn)。俯視線圈，其繞向為_（填“順時針”或“逆時針”)。 【答案】(1）順時針 （2)逆時針【考點】安培定則與楞次定律【解析】(1）將磁鐵n極向下從線圈上方豎直插入l時，穿過l的磁場向下，磁通量增大，由楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反,感應(yīng)電流磁場應(yīng)該向上，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)，電流從電流表左端流入，由安培定則可知，俯視線圈，線圈繞向為逆時針.(2)當(dāng)條形磁鐵從圖中虛線位置向右遠(yuǎn)離l時，穿過l的磁通量

13、向上，磁通量減小,由楞次定律可知，感應(yīng)電流磁場應(yīng)向上，指針向右偏轉(zhuǎn)，電流從右端流入電流表,由安培定則可知，俯視線圈，其繞向為逆時針。3（2017福建莆田質(zhì)量檢測)如圖甲所示，在光滑絕緣水平面內(nèi)有一匝數(shù)n =10、邊長l=0。36 m，電阻r=0. 36 的正方形金屬線框,空間中存在一個寬度d =0.75 m、方向豎直向下的有界勻強磁場.線框右側(cè)剛進入磁場時的速度v0=2 m/s，此時對線框施加一水平向左的外力f使其始終做勻減速直線運動.以線框右側(cè)剛進入磁場為計時起點，外力f隨時間t的變化如圖乙所示。求：(1）線框加速度a的大??；(2）磁感應(yīng)強度b的大小;（3）當(dāng)線框右側(cè)到達(dá)磁場右邊界時撤去外力

14、f，求此后線框中產(chǎn)生的焦耳熱q。【考點】導(dǎo)體切割磁感線運動【解析】（1）根據(jù)題意可得,時,線框左側(cè)剛好進入磁場根據(jù)運動學(xué)公式可得,解得.(2）線框速度為v時,線框中的感應(yīng)電動勢線框中的感應(yīng)電流線框所受的安培力聯(lián)立解得t=0時，外力，根據(jù)牛頓第二定律可得t=0。2 s時外力,線框的速度根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立解得，。(3）設(shè)線框右側(cè)到達(dá)磁場右邊界時速度為，根據(jù)運動學(xué)公式可得解得撤去外力后,根據(jù)牛頓第二定律可得，則,故有設(shè)線框剛好完全穿出磁場時速度為故，解得線框中產(chǎn)生的焦耳熱。4如圖所示，豎直平面內(nèi)有一半徑為r、電阻為r1、粗細(xì)均勻的光滑半圓形金屬環(huán)，在m、n處與距離為2r、電阻不計的平行光滑金屬

15、導(dǎo)軌me、nf相接，ef之間接有電阻r2，已知r1=12r，r2=4r。在mn上方及cd下方有水平方向的勻強磁場i和ii，磁感應(yīng)強度大小均為b?，F(xiàn)有質(zhì)量為m、電阻不計的導(dǎo)體棒ab,從半圓環(huán)的最高點a處由靜止下落，在下落過程中導(dǎo)體棒始終保持水平，與半圓形金屬環(huán)及軌道接觸良好，設(shè)平行導(dǎo)軌足夠長。已知導(dǎo)體棒下落r/2時的速度大小為v1，下落到mn處時的速度大小為v2.（1）求導(dǎo)體棒ab從a處下落時的加速度大??；（2）若導(dǎo)體棒ab進入磁場ii后棒中電流大小始終不變，求磁場i和ii這間的距離h和r2上的電功率p2；（3）若將磁場ii的cd邊界略微下移，導(dǎo)體棒ab進入磁場ii時的速度大小為v3，要使其在外

16、力f作用下做勻加速直線運動，加速度大小為a，求所加外力f隨時間變化的關(guān)系式?！究键c】電磁感應(yīng)、牛頓第二定律、勻加速直線運動【解析】（1)以導(dǎo)體棒為研究對象，棒在磁場i中切割磁感線，棒中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，導(dǎo)體棒ab從a下落r/2時，導(dǎo)體棒在重力與安培力作用下做加速運動，由牛頓第二定律，得：，式中， 且 由各式可得到.(2)當(dāng)導(dǎo)體棒ab通過磁場ii時，若安培力恰好等于重力，棒中電流大小始終不變,即，式中解得：導(dǎo)體棒從mn到cd做加速度為g的勻加速直線運動,有，得：此時導(dǎo)體棒重力的功率為：根據(jù)能量守恒定律，此時導(dǎo)體棒重力的功率全部轉(zhuǎn)化為電路中的電功率，即：所以： （3)設(shè)導(dǎo)體棒ab進入磁場ii后經(jīng)過時

17、間t的速度大小為，此時安培力大小為：由于導(dǎo)體棒ab做勻加速直線運動，有 根據(jù)牛頓第二定律，有即：由以上各式解得。5如圖a所示，水平放置著兩根相距為d=0.1 m的平行金屬導(dǎo)軌mn與pq,導(dǎo)軌的電阻忽略不計且兩導(dǎo)軌用一根電阻也不計的導(dǎo)線相連。導(dǎo)軌上跨放著一根粗細(xì)均勻長為l=0。3 m、電阻r=3.0 的金屬棒ab,金屬棒與導(dǎo)軌正交，交點為c、d。整個空間充滿垂直于導(dǎo)軌向上的磁場，磁場b隨時間變化的規(guī)律如圖b所示。開始時金屬棒在3 s前靜止距離nq為2 m處，3 s后在外力作用下以速度v=4。0 m/s向左做勻速直線運動，試求：（1）03 s末回路中產(chǎn)生電流的大小和方向；(2)68 s過程中通過金屬棒橫截面的電荷量為多少？(3)t=12s時金屬棒ab兩端點間的電勢差為多少?【考點】法拉第電磁感應(yīng)定律、右手定則【解析】